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摘要：
我国是多山国家，随着国民经济的快速发展，高速公路、高速铁路、引水隧洞工程等基础设施建设必然带动隧道洞室开挖施工方法的改进和发展。而钻爆法施工目前仍是我国主要的隧道开挖方法之一。由于工程项目建设周期缩短,技术不断创新,机械设备的性能不断提高，如何才能达到“安全、快速、优质”的修建隧道成为摆在施工企业面前的一大难题，本文以吉林某地区修建的一条引水隧道为实例，以钻爆法施工各个施工工序所需时间、工序搭接、资源配置为主线。将该隧道的快速施工技术要点介绍给大家，以共同探讨。
关键词：隧道光面;爆破钻爆技术
中图分类号：U45文献标识码： A
一.工程概况
某隧洞开挖断面为圆形，直径8.4m,采用钻爆法全断面一次开挖成型。该隧洞单个作业面主洞掘进长度为3300m。支洞长度700m。合计4000m。钻爆法施工单个作业面掘进长度为国内之最。初期支护采用锚网喷施工工艺，局部不良地质段辅以型钢钢架进行支护。待洞室开挖全部施工完成后，进行混凝土二次衬砌施工。
该隧洞自洞室围岩进入Ⅲ类后，连续7个月洞室开挖月进尺达到240m以上，并创造了月280m的最高纪录。更难得可贵的是，在保证洞室开挖持续高速度行进的过程中，初期支护施工始终紧跟掌子面，有效的保证了洞室开挖的施工安全和质量。
二.主要施工工序技术要点
1.钻孔作业
（1）施工供风
根据本隧洞断面尺寸，施工中投入YT-28手风钻14把，由于隧洞长度较大，单台手风钻需风量按照5m3/min考虑，总计需风量70m3/min。在洞外布置移动式空压机（螺杆式）4台，单台供风量23m3/min，总计92m3/min，满足施工要求。
供风管采用直径为20cm无缝钢管，钢管节间连接有两种方法，一是直接焊接，二是采用法兰盘连接。无论采用哪种方式连接，特别要注意一定不能漏风，因为一旦漏风，随着隧洞掘进长度的不断增加，漏风量逐渐加大，高压风到达掌子面后会出现风压不足的现象，严重的影响施工进度，加大施工成本。
（2）施工供水
本工程位于东北严寒地区，钻孔施工用水主要考虑以下三种方法：
1）如果洞室围岩渗水量较大，则在渗水量大的围岩部位打孔集水，将水引至自制水箱内，通过水泵加压，为钻孔作业提供高压水。在洞室围岩渗水量较大，水量足够的情况下，本方法为首选。
2）如果工程位于非严寒地区，钻孔施工用水可以采用水管直接从洞外引进至掌子面，该方法简单、快捷，但水管铺设长度较长，施工成本较大。
3）如果工程位于严寒地区，冬季施工时洞外保温困难，这时可以采取用专用水车装水，直接运至掌子面。这种方法灵活、快捷，又避免了冬季施工的保温。是行之有效的钻孔供水方法（本工程位于东北严寒地区，洞室围岩渗水较少，施工用水采用了该方法）。
（3）钻爆设计
钻爆设计需要根据不同的岩石性质、围岩类别、爆破的效果适时的进行调整。
（4）钻孔作业时间参数及资源配置
本工程断面面积60m2左右，以Ⅲ类围岩为例，单个循环进尺3m，炮眼个数140个左右，共计投入手风钻14把，平均每把手风钻钻孔10个。单个手风钻钻一个3m孔需时间15min左右。则单个循环钻孔总时间为150min，考虑30min的机动时间，单个循环钻孔总时间为3个小时。需要提出的是，上述分析并不是理论计算，根据本工程洞室开挖完工后的统计结果分析，每个循环的钻孔时间均限制在了3个小时之内。
资源配置方面，每个钻孔班组可配置人员16名（14个风钻工、1个辅助工、1个带班）。班组数量可根据工程实际情况，投入两个班组（共计32人）或者1.5个班组（24人）。本工程平均每天完成三个循环，投入1.5个班组（24人）。
另外，手风钻和钻杆属于易消耗设备，平时需要有充足的储备。
2.通风散烟
隧洞掘进长度加大后，通风散烟成为影响和制约单个循环作业时间的关键因素。本工程采取2*110KW大功率压入式轴流风机，共分为6档，爆破完成后，立即将轴流风机开启至最大功率，5分钟之内就可以保证洞室内掌子面100m范围内无烟尘。也就是说，爆破完成后，自卸汽车、侧卸式装载机就可以立即进洞，真正的做到了通风散烟工序零时间。
另外，本工程通风管直径1.5m，采用半刚性风管，即在软管内侧每隔5m设置刚性箍一个，保证通风管即使在不用的情况下也处于全圆形状，这样大大的减少了通风时的风阻力，提高了通风的效率。
本工程的实践证明，2*110KW的大功率压入式轴流风机配合带刚性箍的半刚性风带。可以满足至少4000m洞室的排煙需求，并且保证通风排烟工序零时间。从而避免了采用传统的采用接力式风机、抽出式风机、并行式风机等诸多不利影响。
3.出渣
为保证施工进度，本工程出渣施工始终遵循两个原则，第一是避车洞设置合理，运距的增加不影响出渣进度。第二是成立修路专门班组，始终保证道路的畅通、平整。
出渣施工采用一台侧卸式装载机装渣，本工程单个循环渣量约为180m3，每车12 m3，15车出渣完毕。每台车装渣、倒车共计需时12min，3小时出渣完毕。如果运距增加，采用增加自卸汽车的措施。本工程单个循环出渣时间均实现了3个小时之内完成。
出渣道路的路况是提高出渣速度、节省轮胎、文明安全施工的重要环节。本工程成立了专门修路队伍。施工道路施工平整、顺畅。
4. 初期支护施工
本工程初期支护施工主要包括锚杆、钢筋网、型钢钢架、喷射混凝土施工。常规施工工艺已经很成熟，本文不再赘述。初期支护施工主要存在一个与洞室开挖交叉施工问题，如何在确保洞室开挖施工进度不受影响的情况下保证初期支护施工及时跟进是一个非常关键的问题。
在本工程的实际施工中，钻孔作业以自制台架为施工作业平台。在钻孔用自制台架的后面再放置一个自制台架，作为初期支护施工的作业平台。即单个工作面，两个自制台架。
在钻孔施工作业过程中，后面台架上进行锚杆、挂钢筋网施工；在出渣作业时，锚喷支护施工停止；喷射混凝土施工作业时停止洞挖全部作业，以9m为一个喷射单元。进行喷射混凝土施工。
三.单个循环作业时间汇总
在正常情况下，可以实现洞室开挖每天3个循环，总计进尺9m。初期支护施工及时跟进。每个工序持续时间见表1所示（以1天为单位），每个施工工序衔接情况见表2。表1、表2所列并非理论分析数据，来源于本工程实践经验。
表1：钻爆法施工作业主要工序持续时间表（以1天为单位）
表2：钻爆法施工作业主要工序衔接情况表（以1天为单位）
1、2、3循环喷射砼
四.结束语
隧洞施工程序较为单一，周而复始往复循环。钻爆法隧洞施工的关键一是开工前做好一次性准备工作，包括供风系统的布置、供水系统的布置、通风系统的选型与布置等。二是施工过程中注意主要工序之间的衔接，使各项施工工序形成一个有机的结合体。本工程的实践经验证明，初期支护的及时跟进并不会对洞室开挖进度造成较大影响。只要现场安排合理，组织妥当，洞室开挖月进尺达到280m并且初期支护施工及时跟进是能够实现的。隧洞施工达到“安全、快速、优质”的目标为时不远。
我国是多山国家，随着国民经济的快速发展，高速公路、高速铁路、引水隧洞工程等基础设施建设必然带动隧道洞室开挖施工方法的改进和发展。而钻爆法施工目前仍是我国主要的隧道开挖方法之一。由于工程项目建设周期缩短,技术不断创新,机械设备的性能不断提高，如何才能达到“安全、快速、优质”的修建隧道成为摆在施工企业面前的一大难题，本文以吉林某地区修建的一条引水隧道为实例，以钻爆法施工各个施工工序所需时间、工序搭接、资源配置为主线。将该隧道的快速施工技术要点介绍给大家，以共同探讨。
关键词：隧道光面;爆破钻爆技术
中图分类号：U45文献标识码： A
一.工程概况
某隧洞开挖断面为圆形，直径8.4m,采用钻爆法全断面一次开挖成型。该隧洞单个作业面主洞掘进长度为3300m。支洞长度700m。合计4000m。钻爆法施工单个作业面掘进长度为国内之最。初期支护采用锚网喷施工工艺，局部不良地质段辅以型钢钢架进行支护。待洞室开挖全部施工完成后，进行混凝土二次衬砌施工。
该隧洞自洞室围岩进入Ⅲ类后，连续7个月洞室开挖月进尺达到240m以上，并创造了月280m的最高纪录。更难得可贵的是，在保证洞室开挖持续高速度行进的过程中，初期支护施工始终紧跟掌子面，有效的保证了洞室开挖的施工安全和质量。
二.主要施工工序技术要点
1.钻孔作业
（1）施工供风
根据本隧洞断面尺寸，施工中投入YT-28手风钻14把，由于隧洞长度较大，单台手风钻需风量按照5m3/min考虑，总计需风量70m3/min。在洞外布置移动式空压机（螺杆式）4台，单台供风量23m3/min，总计92m3/min，满足施工要求。
供风管采用直径为20cm无缝钢管，钢管节间连接有两种方法，一是直接焊接，二是采用法兰盘连接。无论采用哪种方式连接，特别要注意一定不能漏风，因为一旦漏风，随着隧洞掘进长度的不断增加，漏风量逐渐加大，高压风到达掌子面后会出现风压不足的现象，严重的影响施工进度，加大施工成本。
（2）施工供水
本工程位于东北严寒地区，钻孔施工用水主要考虑以下三种方法：
1）如果洞室围岩渗水量较大，则在渗水量大的围岩部位打孔集水，将水引至自制水箱内，通过水泵加压，为钻孔作业提供高压水。在洞室围岩渗水量较大，水量足够的情况下，本方法为首选。
2）如果工程位于非严寒地区，钻孔施工用水可以采用水管直接从洞外引进至掌子面，该方法简单、快捷，但水管铺设长度较长，施工成本较大。
3）如果工程位于严寒地区，冬季施工时洞外保温困难，这时可以采取用专用水车装水，直接运至掌子面。这种方法灵活、快捷，又避免了冬季施工的保温。是行之有效的钻孔供水方法（本工程位于东北严寒地区，洞室围岩渗水较少，施工用水采用了该方法）。
（3）钻爆设计
钻爆设计需要根据不同的岩石性质、围岩类别、爆破的效果适时的进行调整。
（4）钻孔作业时间参数及资源配置
本工程断面面积60m2左右，以Ⅲ类围岩为例，单个循环进尺3m，炮眼个数140个左右，共计投入手风钻14把，平均每把手风钻钻孔10个。单个手风钻钻一个3m孔需时间15min左右。则单个循环钻孔总时间为150min，考虑30min的机动时间，单个循环钻孔总时间为3个小时。需要提出的是，上述分析并不是理论计算，根据本工程洞室开挖完工后的统计结果分析，每个循环的钻孔时间均限制在了3个小时之内。
资源配置方面，每个钻孔班组可配置人员16名（14个风钻工、1个辅助工、1个带班）。班组数量可根据工程实际情况，投入两个班组（共计32人）或者1.5个班组（24人）。本工程平均每天完成三个循环，投入1.5个班组（24人）。
另外，手风钻和钻杆属于易消耗设备，平时需要有充足的储备。
2.通风散烟
隧洞掘进长度加大后，通风散烟成为影响和制约单个循环作业时间的关键因素。本工程采取2*110KW大功率压入式轴流风机，共分为6档，爆破完成后，立即将轴流风机开启至最大功率，5分钟之内就可以保证洞室内掌子面100m范围内无烟尘。也就是说，爆破完成后，自卸汽车、侧卸式装载机就可以立即进洞，真正的做到了通风散烟工序零时间。
另外，本工程通风管直径1.5m，采用半刚性风管，即在软管内侧每隔5m设置刚性箍一个，保证通风管即使在不用的情况下也处于全圆形状，这样大大的减少了通风时的风阻力，提高了通风的效率。
本工程的实践证明，2*110KW的大功率压入式轴流风机配合带刚性箍的半刚性风带。可以满足至少4000m洞室的排煙需求，并且保证通风排烟工序零时间。从而避免了采用传统的采用接力式风机、抽出式风机、并行式风机等诸多不利影响。
3.出渣
为保证施工进度，本工程出渣施工始终遵循两个原则，第一是避车洞设置合理，运距的增加不影响出渣进度。第二是成立修路专门班组，始终保证道路的畅通、平整。
出渣施工采用一台侧卸式装载机装渣，本工程单个循环渣量约为180m3，每车12 m3，15车出渣完毕。每台车装渣、倒车共计需时12min，3小时出渣完毕。如果运距增加，采用增加自卸汽车的措施。本工程单个循环出渣时间均实现了3个小时之内完成。
出渣道路的路况是提高出渣速度、节省轮胎、文明安全施工的重要环节。本工程成立了专门修路队伍。施工道路施工平整、顺畅。
4. 初期支护施工
本工程初期支护施工主要包括锚杆、钢筋网、型钢钢架、喷射混凝土施工。常规施工工艺已经很成熟，本文不再赘述。初期支护施工主要存在一个与洞室开挖交叉施工问题，如何在确保洞室开挖施工进度不受影响的情况下保证初期支护施工及时跟进是一个非常关键的问题。
在本工程的实际施工中，钻孔作业以自制台架为施工作业平台。在钻孔用自制台架的后面再放置一个自制台架，作为初期支护施工的作业平台。即单个工作面，两个自制台架。
在钻孔施工作业过程中，后面台架上进行锚杆、挂钢筋网施工；在出渣作业时，锚喷支护施工停止；喷射混凝土施工作业时停止洞挖全部作业，以9m为一个喷射单元。进行喷射混凝土施工。
三.单个循环作业时间汇总
在正常情况下，可以实现洞室开挖每天3个循环，总计进尺9m。初期支护施工及时跟进。每个工序持续时间见表1所示（以1天为单位），每个施工工序衔接情况见表2。表1、表2所列并非理论分析数据，来源于本工程实践经验。
表1：钻爆法施工作业主要工序持续时间表（以1天为单位）
表2：钻爆法施工作业主要工序衔接情况表（以1天为单位）
1、2、3循环喷射砼
四.结束语
隧洞施工程序较为单一，周而复始往复循环。钻爆法隧洞施工的关键一是开工前做好一次性准备工作，包括供风系统的布置、供水系统的布置、通风系统的选型与布置等。二是施工过程中注意主要工序之间的衔接，使各项施工工序形成一个有机的结合体。本工程的实践经验证明，初期支护的及时跟进并不会对洞室开挖进度造成较大影响。只要现场安排合理，组织妥当，洞室开挖月进尺达到280m并且初期支护施工及时跟进是能够实现的。隧洞施工达到“安全、快速、优质”的目标为时不远。